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可伐框架制造過程中校正工藝的研究

時間:2019年11月16日 分類:科學技術論文 次數:

摘要:可伐框架在粉末冶金燒結成形后的冷卻過程中,會產生比較嚴重變形,變形范圍在0.05~0.2mm,工件的合格率僅為40-50%。文中對可伐框架的校正工藝進行了較為深入的研究,并通過大量的工藝試驗找到了一種簡單、高效、可行的校正工藝方法。 關鍵詞:可伐框

  摘要:可伐框架在粉末冶金燒結成形后的冷卻過程中,會產生比較嚴重變形,變形范圍在0.05~0.2mm,工件的合格率僅為40-50%。文中對可伐框架的校正工藝進行了較為深入的研究,并通過大量的工藝試驗找到了一種簡單、高效、可行的校正工藝方法。

  關鍵詞:可伐框架;工件;粉末冶金;校正工藝

天津冶金

  隨著中國經濟的高速發展以及人口紅利消失和人口老齡化的加速,我國的產業升級,實現自動化高效生產、進行技術創新已經是大勢所趨[1]。要想實現高效自動化生產就必須先從生產工藝研究著手,適合實現自動化生產的成熟工藝是下一步進行非標自動化設計的依據和基礎。所以,自動化生產設備實際上就是實現批量生產工藝的手段,發達國家生產技術上的先進不僅僅體現在生產設備上的先進,更重要的是體現在生產工藝方法上的先進。

  1可伐框架校正工藝研究的背景

  本工件的材質為4J29可伐合金也稱為鐵鎳鈷合金,多用于真空電子、電力電子等行業的器件制造[2]。可伐框架為中空方框結構,用粉末冶金的方法燒結而成[3]。原制造工藝的出發點是充分利用粉末冶金加工具有精度高、尺寸一致性好和產量大的特點,采用了一次成型的模具設計。

  工件尺寸設計精度在10~11級,而粉末冶金的加工精度一般都能達到7~9級,由此可見用粉末冶金的加工方法應該是沒有問題的。但是在實際生產過程中,由于零件的薄壁框型結構特點以及粉末冶金材質的物理特性,導致了零件在燒結冷卻后出現了嚴重的變形,變形范圍在0.05~0.2mm,合格率僅為40-50%。

  為了維持生產,廠家采用修整模具進行強行沖擠校正的方法來挽救不合格的零件,然而這種工藝方法不成熟,合格率和效率都太低,每個員工一天只能校正500-600個工件,而且手工操作安全隱患很大。總之,由于可伐框架校正工藝上沒有獲得突破,從而導致現場積壓的半成品太多而無法完成訂單。所以,可伐框架校正工藝的研究是廠家迫在眉睫的需求。

  2可伐框架變形的技術分析

  首先,我們對可伐框架材料進行了分析。可伐框架的材料為4J29可伐合金,用粉末冶金的方法模壓燒結而成,其相對于致密的狀態具有變形回彈量小的特點。其次,我們取1000件可伐框架工件進行了實測、統計和分析。

  從數據的分布情況來看,可伐框架壁厚尺寸基本都在圖紙設計范圍內,只有3件即0.3%壁厚超差。其余的輪廓偏大和偏小超差各占50%。經過分析,我們初步確定了兩步校正的工藝方案,即第一步進行擴張校正,第二步進行收縮校正,以使工件在校正時產生充分的變形,從而實現“矯枉過正”的目的。

  為了進一步地使這種校正工藝適合于批生產,省去對可伐框架合格件或不合格品件、收縮或擴張超差件的測量和分揀工作,就要想辦法使工件無區別的通過兩次校正,以提高生產效率。為了實現上述的技術目標,我們針對兩步校正過程設計了相應的工藝試驗裝置。

  通過3個批次,每批次1000件的工藝試驗,逐步的掌握了校正工具尺寸與可伐框架永久變形和彈性變形的關系規律,并通過實驗數據的統計分析找到了校正工具的最佳尺寸參數。最終實現了在連續校正過程中,第一不影響合格的工件,第二使擴張校正和收縮校正互不影響。從最后的試驗結果來看,我們的基本工藝方案是成功的,1000件可伐框架校正試驗后的尺寸合格率達到99%。

  3可伐框架的批生產工藝方案

  根據調研的情況、可行性分析以及工藝試驗,實現可伐框架校正自動化是完全可行的。其工藝流程可以分四個工位來完成,實現多工件連續加工。①工位:上料工位。通過振動送料裝置將工件按序排列,經過滑道及推料機構自動上料[4]。②工位:擴張工位。通過移動支架將工件從①工位移到②工位,擴張壓頭進行工件校正。③工位:收縮工位。通過移動支架將工件從②工位移到③工位,收縮壓頭進行工件校正。④工位:下料工位。通過移動支架將工件從③工位移到④工位,通過滑道在重力的作用下使工件自動落入成品料倉。根據工藝試驗及相關計算,一個工作循環可以確定為3秒,每小時可校正1200個工件,按每天工作8小時,可校正的量為9600個,由此可以匹配前道工序的生產批量。

  4可伐框架校正機構及自動校正設備的設計方案

  可伐框架全自動校正設備以廠家提供的JC23-6.3型沖床為主機,根據可伐框架校正批生產工藝流程,在主機的基礎上配置自動上料設備、自動整形結構、自動檢測設備和接料裝置等。基于JC23-6.3型沖床的技術參數。

  5結束語

  可伐框架校正工藝方法的研究,是根據企業的生產現狀和實際需求出發的。通過充分的調查研究和深入的專業技術分析,把工藝研究建立在嚴謹的工藝試驗和數據處理之上,從而形成了簡單、可靠、高效的批生產工藝方案。并由此提出了易于實施,性價比高,操作安全方便的全自動校正設備的設計方案。關于這種可伐框架校正工藝的研究成果和過程方法,對于提高效率、降低生產成本的相關技術工作具有一定的借鑒和參考意義。

  冶金方向論文范文閱讀:《天津冶金》Tianjin Metallurgy(雙月刊)創刊于1981年,全面報道冶金行業的科技成就、生產工藝的技術進步,新技術新產品的開發應用、企業經營管理的經驗和專業理論應用研究等。本刊發行范圍面向全國各省、自治區圖書館、情報機構,大專院校圖書館及相關專業,各大鋼鐵集團公司、冶金企業事業單位,建筑、鐵路等相關行業。